package com.linked_list;

/**
 * 链表
 * @param <E>
 */
public class LinkedList<E> {

    /**
     * 对于节点：设计成私有内部类, 对外屏蔽
     */
    private class Node {
        public E e;
        public Node next;

        public Node(E e, Node next) {
           this.e = e;
           this.next = next;
        }
        public Node(E e) {
            this(e, null);
        }
        public Node() {
            this(null, null);
        }
        @Override
        public String toString() {
            return e.toString();
        }
    }

    /**
     * 虚拟头节点
     */
    private Node dummyHead;
    private int size;

    public LinkedList() {
        // head = null;
        dummyHead = new Node(null, null);
        size = 0;
    }

    /**
     * 获取链表的元素个数
     * @return
     */
    public int getSize() {
        return size;
    }

    /**
     * 判断链表是否为空
     * @return
     */
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

    /**
     * 向链表的index位置添加新的元素
     * （生产环境中的链表是不带索引的，这里之所以有是为了练习用）
     * @param index
     * @param e
     */
    public void add(int index, E e) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("Add failed. Illegal index！");
        }
        // 从虚拟头节点开始遍历
        Node prev = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            prev = prev.next;
        }
        prev.next = new Node(e, prev.next);
        size ++;
    }
    /**
     * 在链表头添加元素
     * @param e
     */
    public void addFirst(E e) {
       /* Node node = new Node();
        node.next = head;
        head = node;*/
        // 优雅写法
        /*   head = new Node(e, head);*/
        add(0, e);
    }

    /**
     *
     * @param e
     */
    public void addLast(E e) {
        add(size, e);
    }

    /**
     * （生产环境中的链表是不带索引的，这里之所以有是为了练习用）
     * @param index
     * @return
     */
    public E get(int index) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("Add failed. Illegal index！");
        }
        // 从真正的第一个元素开始
        Node cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        return cur.e;
    }

    /**
     * 获取链表第一个元素
     * @return
     */
    public E getFirst() {
        return get(0);
    }

    /**
     * 获取链表最后一个元素
     * @return
     */
    public E getLast() {
        return get(size - 1);
    }

    /**
     * （生产环境中的链表是不带索引的，这里之所以有是为了练习用）
     */
    public void set(int index, E e) {
        if (index < 0 || index > size) {
            throw new IllegalArgumentException("Add failed. Illegal index！");
        }
        Node cur = dummyHead.next;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            cur = cur.next;
        }
        cur.e = e;
    }

    public boolean contains(E e) {
        Node cur = dummyHead.next;
        // 只要不为空说明是有效节点
        while (cur != null) {
            if (cur.e.equals(e)) {
                return true;
            }else {
                cur = cur.next;
            }
        }
        return false;
    }

    /**
     *  删除链表中的节点元素
     * （生产环境中的链表是不带索引的，这里之所以有是为了练习用）
     * @return
     */
    public E remove(int index) {
        if (index < 0 || index >= size) {
            throw new IllegalArgumentException("Remove failed. Illegal index！");
        }
        Node prev = dummyHead;
        for (int i = 0; i < index; i++) {
            prev = prev.next;
        }
        Node retNode = prev.next;
        prev.next = retNode.next;
        retNode.next = null;
        size --;

        return retNode.e;
    }

    public E removeFirst() {
        return remove(0);
    }

    public E removeLast() {
        return remove(size - 1);
    }

    /**
     * 从链表中删除元素e
     * @param e
     */
    public void removeElement(E e) {
        Node prev = dummyHead;
        while (prev.next != null) {
            // 如果找到要删除的元素就跳出循环，否则指针移位
            if (prev.next.e.equals(e)) {
                break;
            }
            prev = prev.next;
        }
        if (prev.next != null) {
            // 要删除的节点
            Node delNode = prev.next;
            prev.next = delNode.next;
            delNode.next = null;
        }
    }


    @Override
    public String toString() {
        StringBuilder res = new StringBuilder();
        Node cur = dummyHead.next;
        while (cur != null) {
            res.append(cur + "->");
            cur = cur.next;
        }
        // 循环写法2
        /*for (Node cur = dummyHead.next; cur.next != null; cur = cur.next) {
            res.append(cur + "->");
        }*/

        res.append("NULL");
        return res.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        LinkedList<Integer> linkedList = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            linkedList.addFirst(i);
            System.out.println(linkedList);
        }
        linkedList.add(2, 9999);
        System.out.println(linkedList);

        linkedList.remove(2);
        System.out.println(linkedList);

        linkedList.removeFirst();
        System.out.println(linkedList);

        linkedList.removeLast();
        System.out.println(linkedList);
    }


}
